Crisialau a dyfir i astudio neutrino gwasgariad cydlynol elastig

Anonim
Crisialau a dyfir i astudio neutrino gwasgariad cydlynol elastig 151_1
Crisialau a dyfir i astudio neutrino gwasgariad cydlynol elastig

Cefnogwyd yr astudiaeth gan grant Sefydliad Gwyddonol Rwseg (RNF) a'i gyhoeddi yn y cylchgrawn Journal of Chemical Thermodynameg. Mae ffiseg fodern am sawl degawd yn ceisio darganfod natur un o'r gronynnau isatomaidd mwyaf paradocsaidd - Neutrino.

Am y tro cyntaf, gwelwyd y gronyn ar ddechrau'r ugeinfed ganrif, pan wrth arsylwi ymateb pydredd beta (electron neu positron yn cael ei ryddhau), canfu gwyddonwyr fod y swm o ynni cyn i'r adwaith yn digwydd ac ar ôl nid yw'n cyd-daro, Hynny yw, ni chydymffurfir ei gyfraith gadwraeth. Yna awgrymodd Ffisegydd y Swistir Wolfbant Pauli fod rhai gronynnau swil sy'n cario rhan o egni gyda nhw.

Yn arbrofol, cadarnhawyd y ddamcaniaeth hon dim ond ar ôl 23 mlynedd. I ddechrau, roedd y gronynnau hyn yn awyddus i gael eu galw'n niwtronau, gan eu bod yn niwtral yn drydanol, ond mae'r term hwn eisoes wedi bod yn brysur. Gelwir y gronynnau yn "Neutrino" - o'r "Neutron" Eidaleg. Gall astudiaeth bellach o Neutrino gyda gwyddonwyr modern helpu i ddeall natur mater, yn fwy manwl o'r ffrwydradau seren a strwythur y bydysawd. Mae'r ymchwilwyr yn credu bod swm y mater yn y Bydysawd yn bodoli dros swm y gwrthimatter, a bydd Neutrino yn helpu i esbonio achos yr anghydbwysedd hwn.

Crisialau a dyfir i astudio neutrino gwasgariad cydlynol elastig 151_2

Crisialau sengl twngsten lithiwm, yn rhannol yn cael eu disodli gan Molybdenwm, y gwneir bolomedrau i astudio prosesau gwasgariad cydlynol elastig Neutrinos / © Inx

Mae yna ardroed am ba grŵp o ronynnau sy'n cynnwys Neutrinos. Os tybiwn eu bod yn y grŵp o ronynnau maeranaidd, hynny yw, maent yn antparticles eu hunain, yna mae gwyddonwyr yn cael y cyfle i arsylwi math prin o bydredd beta - dwbl beta-pydredd heb niwtrino. Yn yr achos hwn, gall dau niwtron basio pydredd beta gyda'i gilydd, fel bod niwtron arall yn amsugno niwtrino a allyrrir gan un niwtron ar unwaith. Nid yw pydredd beta o'r fath wedi cael ei arsylwi eto, felly mae gwyddonwyr modern yn ymwneud â datblygu offerynnau ar gyfer olrhain ffenomenau o'r fath.

Defnyddir Bolomedrau i arsylwi ar bydredd beta (dyfeisiau ar gyfer mesur egni ymbelydredd) a wnaed o grisialau purdeb uchel sy'n allyrru golau wrth amsugno ymbelydredd. Un o'r deunyddiau addawol ar gyfer creu Bolomedrau yw monocrystals o folybdates o'r grwpiau cyntaf ac ail grŵp Mendeleev, yn enwedig Lithiwm Molybdate (Li2MOO4).

Yn ogystal, defnyddir metelau pridd alcali ac alcalïaidd, molybdates a twngsten i astudio neutrino cydlynol elastig ar niwclei, sy'n eich galluogi i gael gwybodaeth am ffurfio'r bydysawd ac esblygiad sêr, yn ogystal â strwythur y niwclews a gellir ei ddefnyddio i fonitro adweithyddion niwclear. Mae molybdates tynhau lithiwm yn cynnwys elfennau trwm (molybdenwm a twngsten), oherwydd y mae'r trawstoriad (y tebygolrwydd o ryngweithio) o wasgariad cydlynol elastig yn cynyddu.

Mae gwyddonwyr y Sefydliad Cemeg Anorganig a enwir ar ôl A. V. Nikolaev SB Ras (If; Novosibirsk) Datblygodd methodoleg ar gyfer tyfu monocrystals Twngsten newydd gyda lle bach o molybdenwm twngsten ac astudiodd eu priodweddau thermodynamig. Mae'r crisialau sengl yn cael eu tyfu gan ddefnyddio'r dull gradd isel o Czcralsky, lle mae twf yn digwydd ar dymheredd isel (llai nag un radd).

Yn seiliedig ar y patrymau ffisochemegol a gafwyd, roedd awduron y gwaith yn cynllunio'r cyfarwyddiadau lle mae angen gwella priodweddau swyddogaethol crisialau. Er enghraifft, yn ystod yr astudiaethau, darganfuwyd y cysylltiadau rhwng ynni dellt y crisialau sengl a astudiwyd a'r luminescence goleuol, sy'n ei gwneud yn bosibl rhagweld cyfeiriad y newidiadau mewn eiddo luminescent ymhellach a thyfu crisialau sengl addawol newydd. Gellir gwneud hyn trwy ychwanegu elfennau eraill at twngsten twngsten-molybdate lithiwm.

"Gan ddefnyddio'r crisialau sengl hyn, bydd yn bosibl cynnal arbrofion gyda chilogramau o grisialau sengl, ac nid gyda thunnell. Fel y nodwyd eisoes, nid yw'r pydredd beta dwbl wedi cael ei arsylwi eto, ac nid yw natur gwasgariad cydlynol elastig niwclei atomig niwlei yn cael ei ddeall yn dda.

Felly, cyn y deunyddiau o'r byd i gyd, y dasg yw creu mwy a mwy o ddeunyddiau purdeb ac astudio eu heiddo swyddogaethol yn fanwl, "meddai Nata Matskevich, Doctor of Gwyddorau Cemegol, Rheolwr Prosiect RNF, Labordy Ymchwilwyr Arwain o Thermodynameg Deunyddiau Anorganig o'r Sefydliad Cemeg Anorganig o'r enw A. V. Nikolaev SB Ras.

Ffynhonnell: Gwyddoniaeth noeth

Darllen mwy